材料科學與工程專業化工原理實驗的教學與思考

孟桂花++吳建寧++劉志勇++郭瑞麗

【摘要】化工原理實驗是培養學生的科學研究能力、創新能力，分析和觀察實驗現象的能力，針對我院材料科學與工程專業化工原理實驗課程的現狀，通過教學模式改革、教學方式改革和教學內容改革等多手段提高學生的實驗積極性和參與性，提高實驗的教學效果。

【關鍵詞】化工原理實驗 實驗教學 教學改革

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）04-0170-02

一、材料科學與工程專業化工原理實驗教學目的與要求

1.化工原理實驗教學目的

該實驗課程主要講述化工原理中單元操作所涉及的各種設備，以鞏固學生加深對化工實際生產的理解，由實驗數據和實驗現象得出結論并提出自己的見解，增強創新意識，同時，對學生的科學研究能力、創新能力的培養也起著十分重要的作用[1-5]。

2.化工原理實驗教學要求

通過實際操作使學生驗證有關化工單元操作的理論，熟悉實驗裝置的結構、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，培養學生從事實驗研究的能力，其中包括：分析和觀察實驗現象的能力、正確選擇和使用測量儀表的能力、利用實驗的原始數據進行數據處理以獲得實驗結果的能力、運用文字表達技術報告的能力[4-5]。

二、化工原理實驗中存在的不足

1.人數較多，儀器裝置較少，學生動手能力受到限制，由于連年的擴招，每個班的學生人數基本都是35人以上，而實驗儀器的臺套數并沒有增加， 7-8個學生用一臺裝置的現象非常普遍，個別學生根本沒有機會動手操作儀器。

2.學生被動的做實驗，完全按照實驗書上的照搬照抄，“照單抓藥”式的教學，學生花大量的時間寫預習報告，來到實驗室也不知道到底為什么做實驗，怎么做實驗。

3.學生工程實踐性意識淡薄，不知道化工原理實驗的重要性，只是為了學分被動的做實驗，達不到理論聯系實踐的作用。

三、化工原理實驗的教學改革與思考

1.化工原理實驗教學模式的改革與思考

針對“僧多粥少”的問題的教學模式，材料科學與工程專業化工原理實驗充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教學模式，分小班、小組教學，每一個小組為3-4人，每一位同學在實驗中都有不同的分工， 比如過濾實驗（恒壓過濾），一個學生要負責壓力閥、料漿閥、料液閥的暢通，一個學生負責記時，一個學生要看濾液量和記錄，大家還要共同清洗濾布，傾倒濾渣，每組學生只有默契合作，才能將實驗做完，這樣就充分調動了學生的積極性、參與性和團隊合作意識，老師再根據實驗操作和小組合作進行現場打分，教學效果明顯提高。

2.化工原理實驗教學方式的改革和思考

每次課授課之前，給學時留20-30min的時間熟悉實驗裝置的結構、性能、工藝流程，掌握化工單元操作方法，正式講課時，以分組提問的方式讓學生自己講解工藝流程和操作步驟，以引導的方式把理論課本上講解的內容和實際操作中遇到的問題相結合，比如傳熱實驗（強化管傳熱），改變原來只做實驗、測數據的單一教學手段，通過強化管的強化方法，引申到化工中常見的傳熱設備的改進方法，討論如何從材料的角度降低成本，從傳熱的角度提高傳熱速率等，學生積極參與發言，各抒己見，當實驗中出現的現象和理論不符時，引導學生從實驗的源頭到實驗過程中分析誤差，充分解決“照單抓藥”式的教學模式。

3.化工原理實驗教學內容的改革與思考

充分聯系課本理論知識，讓學生感覺化工原理實驗非常實用。比如傳熱實驗，告訴學生熱電偶溫度計的測溫原理，溫度計冷端溫度補償的含義，用電腦記錄數據的方法，通過數據處理，雙對數作圖、線性回歸等方法，了解計算機技術在化工原理實驗中的重要性，實驗結束后，學生要對實驗數據進行處理，還要總結和分析，分析實驗數據誤差產生的原因等，根據實驗報告上的數據處理為依據，數據處理主要以電腦處理為主，可以鍛煉學生應用Word、Excel、Origin等辦公軟件的能力。

以上教學內容和教學方法的改革充分調動了學生的實驗積極性，增強了工程觀念，充分做到了理論聯系實際。

參考文獻：

[1]焦緯洲，劉有智，袁志國，祁貴生，高璟.基于工程實踐能力培養的化工原理實驗教學模式的研究與探索[J].實驗技術與管理，2014，31（3）：166-168.

[2]戴益民，李潯，張躍飛.基于創新與實踐能力培養的化工原理實驗研究性教學模式的探索與實踐[J]. 化工高等教育， 2012，6：31-34.

[3]胡秀英，鄭純智.開放式化工原理實驗教學模式研究實驗科學與技術[J].實驗科學與技術，2011，2（9）：111-113.

[4]馬少玲，董潔，彭璟，郭亞紅，姜勇，孫爾康.獨立學院化工原理實驗教學改革探討[J].化工高等教育，2014，6：60-63

[5]趙清華，白薇揚，譚懷琴，許俊強.化工原理實驗教學改革與實踐[J].廣東化工，2012，40（6）：146-147.